柑橘绿化病病原菌对昆虫载体具有肠道扭曲作用

导致柑橘绿化病的细菌不仅会摧毁柑橘果园，还会对传播它的昆虫的肠道造成严重破坏。美国农业部农业研究局研究分子生物学家，博伊斯汤普森研究所(BTI)助理教授Michelle Cilia实验室的研究人员报告说，亚洲柑橘木虱中肠的细胞在被柑橘绿化细菌感染后会自毁。和康奈尔大学的综合植物科学学院。9月15日发表在“ 科学报告 ”上的研究结果表明，干预中肠细胞死亡的策略可能会阻止木虱进一步传播细菌。

“这项研究表明肠道是这种病原体进入昆虫的关键界面，”Cilia说。“植物病原体在昆虫载体中引起如此深远的反应是非常不寻常的，昆虫的反应可能是我们可以用来阻止昆虫获取和传播细菌的跟腱”。

柑橘绿化病，也被称为黄龙病，已经对佛罗里达州90亿美元的柑橘产业造成了可怕的损失，并且在加利福尼亚已经检测到受感染的树木。这种疾病是由细菌Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)引起的，它是由亚洲柑橘木虱在从树木移动到树上时传播的，以树液为食。

新的研究表明，亚洲柑橘木虱试图通过杀死肠道内的感染细胞来抵抗感染，但观察也可以通过CLas努力扩散到这个重要的组织屏障之外来解释。中肠是CLas在进入昆虫体液(称为血淋巴)之前必须通过的第一道屏障。CLas然后前往唾液腺，它必须穿过，然后通过昆虫穿孔，吸吮口器注入新树。

BTI的研究人员，美国农业部和来自Volcani中心的访问科学家在CLas感染的柑橘植物上培育了亚洲柑橘木虱，然后将其肠道解剖出来并在显微镜下观察它们。与未感染的木虱相比，暴露于CLas的肠细胞具有死点，异常和破碎的细胞核。这些变化伴随着生物标志物，表明程序性细胞死亡和DNA降解。所有这些迹象都表明木虱对细菌的免疫反应。

当被感染为若虫时，亚洲柑橘木虱最有效地传播CLas，而作为成虫感染的昆虫是不太成功的细菌载体。作者推测成年木虱可能更能抵抗CLas感染并降低传播率。

该研究增加了越来越多的工作，表明细菌和病毒可以逃避昆虫中的细胞死亡，在某些情况下甚至可能利用它来增加传播。

实际上，研究结果表明木虱中肠中的细胞死亡是人类可以通过干预阻断细菌通过昆虫的路径的地方。科学家可以引入阻断参与细胞死亡的蛋白质的“阻断”分子，或使用遗传方法沉默与该过程相关的基因。已经开发出肠道结合化合物，阻止蚜虫吸收植物病原体，研究人员正在研究类似的木虱化合物。

部署其中一种策略可能需要一年的实验室实验，然后进行两到五年的现场测试，另一年需要获得EPA和USDA批准。虽然柑橘种植者的延迟将是痛苦的，但有针对性和精确的方法可能比目前用农药或抗生素治疗树木的努力更能成功地拯救柑橘产业。